Technology of intraoperative neuromonitoring by the method of polyprogram electric stimulation at reconstructive neuroplasty operations

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. When operating on the face and neck, a technology for intraoperatuve neurophysiological monitoring is used to ensure the right nerve function.

Aim. Development of a technology for the intraoperatuve neuromonitoring and a practical estimation of its efficiency in the reconstructive neuroplasty surgery.

Methods. In 120 patients with the paralysis of mimic muscles after the removal of a cerebellopontine angle neuroma and a facial nerve damage, neuroplasty was performed to restore the innervation. An original technique was developed for identification and monitoring of the functional state of the nerves and muscles — intraoperative visual neuromonitoring (IOVNM). Its concept consists in electric stimulation of the nerves within the surgical field and visual observation of the response muscular contractions. A special ESVM-1 electric stimulator with a set of built-in test programs has been created. The control of the instrument, selection of tests, their launch, visual observation of the reactions and the intraoperative monitoring itself are performed by the operating surgeon.

Results. The presented technology eliminates the need for a complex equipment for neurophysiological monitoring and does not require the participation of a specialist in neurophysiology.

Conclusion. The use of IOVNM during the operation provides an opportunity to assess the functional state of the facial nerve and mimic muscles, to optimize the operation scheme and accelerate its implementation.

About the authors

Marina M. Somova

Central Scientific Institute of Stomatology and Maxillo-Facial Surgery

Author for correspondence.
Email: domanski@ntcup.ru
ORCID iD: 0000-0002-4221-0677

младший научный сотрудник

Russian Federation, Moscow

Valery L. Domanskiy

Scientific and Technological Centre of Unique Instruments of Russian Academy of Sciences

Email: domanski@ntcup.ru
ORCID iD: 0000-0002-3931-1418
SPIN-code: 7948-5484

PHD

Russian Federation, Moscow

References

  1. Dralle H, Sekulla C, Haerting J, et al. Risk factors of paralysis and functional outcome after recurrent laryngeal nerve monitoring in thyroid surgery. Surgery. 2004;136(6):1310–1322. doi: 10.1016/j.surg.2004.07.018.
  2. Румянцев П. О. Интраоперационный нейромониторинг как метод функциональной визуализации двигательных нервов // Опухоли головы и шеи. — 2012. — №4. — С. 49–53. [Rumyantsev PO. Intraoperative neuromonitoring as a method of motor nerves functional visualization. Head and neck tumors. 2012;(4):49–53. (In Russ.)]
  3. Hammerschlag PE, Cohen NL. Intraoperative monitoring of facial nerve function in cerebellopontine angle surgery. Otolaryngol Head Neck Surg. 1990;103(5 Pt 1):681–684. doi: 10.1177/019459989010300502.
  4. Yingling CD, Gardi JN. Intraoperative monitoring of facial and cohlear nerves during acoustic neuroma surgery. Neurosurg Clin N Am. 2008;19(2):289–315, vii. doi: 10.1016/j.nec.2008.02.011.
  5. Щекутьев Г.А., Коновалов А.Н., Лукьянов В.И., и др. Идентификация и слежение за состоянием лицевого нерва во время удаления опухолей мостомозжечкового угла. Вопросы нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко. — 1998. — №3. — С. 19–24. [Shchekut’yev GA, Konovalov AN, Luk’yanov VI, et al. Identifikatsiya i slezheniye za sostoyaniyem litsevogo nerva vo vremya udaleniya opukholey mostomozzhechkovogo ugla. Zh Vopr Neirokhir Im NN Burdenko. 1998;(3):19–24. (In Russ.)]
  6. Александров И. Н. Интраоперационный мониторинг лицевого нерва в хирургии среднего уха // Российская оториноларингология. — 2005. — №1. — С. 16–19. [Aleksandrov IN. Intraoperatsionnyy monitoring litsevogo nerva v khirurgii srednego ukha. Russian otorhinolaryngology. 2005;(1):16–19. (In Russ.)]
  7. O’Malley MR, Moore BA, Haynes DS. Neurophysiologic intraoperative monitoring. In: Bailey BJ, Johnson JT, eds. Head and neck surgery. Otolaryngology. Philadelphia, PA: Lippincott Williams&Wilkins; 2006. Р. 1943–1960.
  8. Черекаев В.А., Щекутьев Г.А., Огурцова А.А., и др. Интраоперационная идентификация глазодвигательного, блокового и отводящего нервов в хирургии инфильтративных краниоорбитальных опухолей (новая методика) // Вопросы нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко. — 2010. — №3. — С. 31–37. [Cherekaev VA, Schekutiev GA, Ogurtsova AA, et al. Intraoperative identification of oculomotor, trochlear and abducent nerves in surgery of invasive cranioorbital tumors (new technique). Zh Vopr Neirokhir Im NN Burdenko. 2010;(3):31–37. (In Russ.)]
  9. Kutz JW, Meyers AD. Facial nerve monitors, MedScape (online), June 3, 2014.
  10. Benecke JE, Calder HB, Chadwick G. Facial nerve monitoring during acoustic neuroma removal. Laryngoscope. 1987;97(6):697–700. doi: 10.1288/00005537-198706000-00009.
  11. Гоман П.Г. Хирургическая тактика и техника сохранения лицевого нерва в хирургии неврином VIII нерва: Автореф. дис. … канд. мед. наук. — СПб.: РНХИ им. А.Л. Поленова, 2004. — С. 39. [Goman P.G. Khirurgicheskaya taktika i tekhnika sokhraneniya litsevogo nerva v khirurgii nevrinom VIII nerva. [dissertation abstract] Saint Petersburg: RNHI im. A.L. Polenova; 2004. 39 р. (In Russ.)]. Доступно по: http://www.dissercat.com/content/khirurgicheskaya-taktika-i-tekhnika-sokhraneniya-litsevogo-nerva-v-khirurgii-nevrinom-viii-n#ixzz4XFR8KY8L. Ссылка активна на 27.07.2019.
  12. Доманский В.Л., Собакин И.А., Кошелев С.М., и др. Новый прибор и технология электростимуляционного нейромониторинга в реконструктивной хирургии / VI Троицкая конференция «Медицинская физика и инновации в медицине» (ТКМФ-6) 2–6 июня 2014: сб. мат. — М., 2014. — С. 95. [Domanskiy VL, Sobakin IA, Koshelev SM, et al. Novyy pribor i tekhnologiya elektrostimulyatsionnogo neyromonitoringa v rekonstruktivnoy khirurgii. (Conference proceedings) VI Troitskaya konferentsiya «Meditsinskaya fizika i innovatsii v meditsine» (TKMF-6); 2014 June 2–6; Moscow; 2014. Р. 95. (In Russ).]
  13. Неробеев А.И., Доманский В.Л., Сомова М.М., и др. Реконструктивно-восстановительная хирургия лицевого нерва // Онкохирургия. — 2014. — №6. — С. 72–73. [Nerobeev AI, Domansky VL, Somova MM, et al. Reconstructive surgery of the facial nerve. Onkokhirurgiya. 2014;(6):72–73. (In Russ.)]
  14. Nerobeev A, Somova M, Domanskiy V, et al. A new technological approach to face nerve surgery. Proc. of the XXII Congress of the European Association for Cranio-Maxillo-Facial Surgery; 2014 September 23–26. Prague, Czechia; 2014. 825 р.
  15. Неробеев А.И., Малаховская В.И., Сомова М.М., и др. Технология интраоперационной нейронавигации и мониторинга при оперативных вмешательствах на лице и шее. В сб. материалов V Нац. конгр. «Пластич. хир., эстетич. мед. и косметология»; 1–3 декабря 2016. — М., 2016. — С. 84–85. [Nerobeev AI, Malakhovskaya VI, Somova MM, et al. Tekhnologiya intraoperatsionnoy neyronavigatsii i monitoringa pri operativnykh vmeshatel’stvakh na litse i sheye. In: Collection of materials V Nats. kongr. “Plastich. khir., estetich. med. i kosmetologiya”; 2016 December 1–3. Moscow; 2016. pp. 84–85. (In Russ.)]
  16. Доманский В.Л., Собакин И.А., Кошелев С.М. Электростимулятор для интраоперационной верификации и мониторинга лицевого нерва и мимических мышц // Медицинская техника. — 2017. — №1. — С. 5–8. [Domanskiy VL, Koshelev SM, Sobakin IA. An electric stimulator for intraoperative verification and monitoring of the state of the facial nerve and the muscles of expression. Biomedical Engineering. 2017;51(1): 6–10. (In Russ.)]
  17. Lennon R.L, Hosking MP, Daube J, Welna JO. Effect of partial neuromuscular blockade on intraoperative electromyography in patients undergoing resection of acoustic neuromas. Anesth Analg. 1992;75(5):729–733. doi: 10.1213/00000539-199211000-00013.
  18. Cai YR, Xu J, Chen LH, Chi FL. Electromyographic monitoring of facial nerve under different levels of neuromuscular blockade during middle ear microsurgery. Chin Med J (Engl). 2009;122(3):311–314.
  19. Choe WJ, Kim JH, Park SY, Kim J. Electromyographic response of facial nerve stimulation under different levels of neuromuscular blockade during middle-ear surgery. J Int Med Res. 2013;41(3):762–770. doi: 10.1177/0300060513484435.
  20. Chan KM, Curran MW, Gordon T. The use of brief post-surgical low frequency electrical stimulation to enhance nerve regeneration in clinical practice. J Physiol. 2016;594(13):3553–3559. doi: 10.1113/JP270892.
  21. Willand MP, Nguyen MA, Borschel GH, Gordon T. Electrical stimulation to promote peripheral nerve regeneration. Neurorehabil Neural Repair. 2016;30(5):490–496. doi: 10.1177/1545968315604399.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Electrical stimulator ESVM-1 for intraoperative visual neuromonitoring

Download (228KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Electrical stimulator ESVM-1. The shape and parameters of the output pulses

Download (52KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. The general scheme of the operation of peripheral neuroplasty VII – XII – VII pairs of cranial nerves “end to side”

Download (210KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. The formation of the end-to-side anastomosis with the hyoid nerve

Download (93KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. The formation of the anastomosis "end to side" with the facial nerve

Download (112KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. The formation of the end-to-end anastomosis of the chewing nerve with the facial

Download (90KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. The formation of the anastomosis "side to side" of the hyoid nerve with the facial

Download (111KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. The formation of the end-to-side anastomosis of the chewing nerve with the facial

Download (95KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2020 Somova M.M., Domanskiy V.L.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».